เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบลอยน้ำและแบบทะเลทราย: ศักยภาพในอนาคตและโอกาสในการประยุกต์ใช้

แผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำ: การใช้งานและคุณสมบัติ
พลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังมาแรงและมีอนาคตสดใส ซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนผิวน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เทคโนโลยีนี้มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ การรักษาสิ่งแวดล้อม ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ และคุณค่าทางสังคม ในแง่ของการติดตั้ง การใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมช่วยรักษาระบบนิเวศทางน้ำ ในขณะที่การติดตั้งที่ง่ายและรวดเร็วช่วยลดต้นทุนการก่อสร้างและหลีกเลี่ยงข้อพิพาทเรื่องกรรมสิทธิ์ที่ดินที่มักเกิดขึ้นในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบติดตั้งบนพื้นดิน

แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ นอกชายฝั่งและในแหล่งน้ำภายในประเทศ โครงการในแหล่งน้ำภายในประเทศ ได้แก่ การติดตั้งในทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ บ่อเหมืองร้าง ทะเลสาบเทียม และสระน้ำ

คุณสมบัติทางเทคนิค
สำหรับการเลือกโมดูล โมดูลกระจกสองด้านมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ เนื่องจากสามารถแก้ไขปัญหาการซึมผ่านของไอน้ำและสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้ 5-10% เมื่อเทียบกับระบบที่ติดตั้งบนพื้นดิน ในแง่ของการออกแบบระบบ แหล่งน้ำที่มีความลึกน้อยกว่า 3 เมตรโดยทั่วไปจะใช้ฐานรากแบบเสาเข็มยึด ในขณะที่แหล่งน้ำที่ลึกกว่า (มากกว่า 3 เมตร) จะใช้โครงสร้างลอยน้ำ เช่น แพลตฟอร์มแบบแพหรือแบบกล่อง เนื่องจากการติดตั้งโซลาร์เซลล์ลอยน้ำมักจะรวดเร็วและง่ายกว่าการติดตั้งบนบก นักพัฒนาจึงสำรวจภาคส่วนนี้มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสร้างตลาดที่แตกต่างสำหรับผู้ผลิตโมดูล แนวโน้มนี้เห็นได้ชัดเจนในงาน SNEC ซึ่งหลายบริษัทได้จัดแสดงโมดูลโซลาร์เซลล์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในน้ำ สะท้อนให้เห็นถึงศักยภาพการเติบโตที่สำคัญของพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำ

เนื่องจากเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ลอยน้ำกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น คาดว่าจีนจะเริ่มโครงการโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งรวม 2-3 กิกะวัตต์ในปีนี้ โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในมณฑลชายฝั่ง เช่น ซานตง เจียงซู เจ้อเจียง และฝูเจี้ยน โครงการเหล่านี้หลายโครงการมีกำหนดการก่อสร้างระหว่างปลายปี 2024 ถึงต้นปี 2025 โดยจะเริ่มจัดส่งในไตรมาสที่ 4 ของปี 2024 ที่น่าสนใจคือ บริษัท Sungrow Floating PV ซึ่งครองส่วนแบ่งการตลาดมากที่สุด ยังคงเป็นบริษัทเดียวที่สามารถสร้างโครงการโซลาร์เซลล์ลอยน้ำในน่านน้ำที่มีความลึกมากกว่า 100 เมตรได้

นอกเหนือจากการติดตั้งขนาดใหญ่ในทะเลแล้ว โครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนผิวน้ำในประเทศจีนยังมีโอกาสที่สำคัญอีกด้วย โครงการเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นระบบรวมศูนย์และระบบกระจายศูนย์ โครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนผิวน้ำแบบรวมศูนย์ มักสร้างในพื้นที่ทรุดตัวจากการทำเหมืองถ่านหิน โดยทั่วไปมีกำลังการผลิตตั้งแต่ 50 ถึง 200 เมกะวัตต์ ในขณะที่โครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนผิวน้ำแบบกระจายศูนย์โดยทั่วไปมีกำลังการผลิตตั้งแต่ 5 ถึง 30 เมกะวัตต์ โดยรวมแล้ว โครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนผิวน้ำของจีนแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่สำคัญ และ Infolink คาดว่าการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ลอยน้ำของจีนจะเกิน 5 กิกะวัตต์ในปีนี้ โดยมีการติดตั้งสะสมทั่วโลกถึง 7-8 กิกะวัตต์

ความท้าทายและแนวทางแก้ไข
แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำจะมีศักยภาพในการเติบโตที่น่าจับตามอง แต่ก็ยังเผชิญกับความท้าทายหลายประการ รวมถึงข้อกำหนดด้านการก่อสร้างและการบำรุงรักษาที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ความกังวลเกี่ยวกับคุณภาพน้ำและระบบนิเวศทางน้ำยังต้องการการตรวจสอบเพิ่มเติมผ่านกรณีศึกษา เพื่อตอบสนองต่อปัญหานี้ บริษัทต่างๆ จึงได้นำเสนอโซลูชันเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น บริษัท Sungrow Floating PV ได้นำวัสดุเกรดอาหารมาใช้ในโครงการอ่างเก็บน้ำขนาด 60 เมกะวัตต์ในสิงคโปร์ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของคุณภาพน้ำ ด้วยบริษัทต่างๆ ที่นำเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมและมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดมาใช้มากขึ้น การยอมรับของสาธารณชนต่อพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการปูทางไปสู่การพัฒนาอย่างยั่งยืน